soluções de ge de equipamentos e químicos para gerar Água ... · químicos para gerar Água de...

Marcus VG

Vallero

Alexandre Magno

Soluções de GE de Equipamentos e

Químicos para Gerar Água de Reúso

GE Power & Water Water & Process Technologies

22/03/11

Sumário GE Water & Process

Technologies – Portifólio

Contexto de aplicação da

tecnologia UF/MBR ZeeWeed®

Fundamentos da tecnologia

UF/MBR ZeeWeed®

Casos de Aplicação da

Tecnologia UF/MBR ZeeWeed®

na Indústria

Soluções de Engenharia com

Produtos Químicos

Manufaturas

Forte presença global com expertise local

• HQ: Trevose, Pennsylvania

• 7,900 colaboradores

• 130 países • 50,000 clientes • 50 locais de

manufatura local

Wuxi, China Products: Element Rolling, Pro & High Purity Equipment Assembly

Niskayuna, New York, USA GE Global Research Center

Munich, Germany European Technology Center

Bangalore, India John F. Welch Technology Center

Shanghai, China China Technology Center

Oroszlány, Hungary Products: Element Rolling ZeeWeed membrane series

Hoskote, India Products: Element Rolling

Sorocaba, Brazil Products: Equipment Assembly

Minnetonka, Minneapolis, USA Products: Filters, Membranes and RO machines

Presença Global e Expertise Local

Oakville, Canada UF/MBR Center of Excellence

Rio de Janeiro, Brazil New Global Research Center

1999

Glegg

ü Pure Water

Solutions

ü Pure Water

Solutions

ü Water & Process

Specialty

Chemicals

2002

BetzDearborn

2003

Osmonics

ü Pure Water

Solutions

ü Water & Process

Specialty

Chemicals

ü Equipment &

Membranes

2005

Ionics/

Ecolochem

ü Pure Water

Solutions

ü Water &

Process

Specialty

Chemicals

ü Equipment &

Membranes

ü CSA

ü Desalination

& Reuse

ü Mobile Water

ü Analytical

Instruments

2004

Services

Launch

ü Pure Water

Solutions

ü Water & Process

Specialty

Chemicals

ü Equipment &

Membranes

ü CSA

2006

Zenon

ü Pure Water Solutions

ü Water & Process

Specialty Chemicals

ü Equipment &

Membranes

ü Customized Service

Agreements

ü Desalination & Reuse

ü Mobile Water

ü Hollow Fiber

Membrane

ü Adv. Water & Waste

ü Membrane Bioreactor

ü Municipal

$400M $1.2B $1.5B $1.8B $2.1B $2.5B

U$ 9,5 Bilhões

Liderança no Mercado Global de Água

Terceirização c/ Investimento

Skids de Osmose Reversa Padronizados

Especialidades Químicas

Membranas espirais de RO, NF, UF e MF

EDI

GTM

EDR

Equipamentos de UF (membranas de fibra oca) Dessalinização

Filtros de Cartucho e Elementos Filtrantes

Equipamentos de NF, UF, MF (membranas espirais)

Plant Guard

MB

R

Portifólio de Equipamentos GE

Global Research Center Niskayuna, NY

John F. Welch Technology Center Bangalore, India

China Technology Center Xangai, China

Global Research - Europe Munique, Alemanha

GRC GE - Centro de Pesquisas

Rio de Janeiro, Brasil

Investindo em Diferenciação

Prover soluções estado-da-arte e tecnologias

avançadas para resolver os maiores desafios

relacionados a qualidade e disponibilidade de água.

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Technologies

Contexto de aplicação da

tecnologia UF/MBR ZeeWeed®

Fundamentos da tecnologia

UF/MBR ZeeWeed®

Casos de Aplicação da

Tecnologia UF/MBR ZeeWeed®

na Indústria

Soluções de Engenharia com

Produtos Químicos

Demanda por tecnologias de

tratamento avançado

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

Capacidade de reúso

(global)

% de efluentes

reusados (global)

2009 2025

4%

33%

Crescimento do reúso na próxima

década

Governos e indústrias atentos ao

reúso

País % reuso hoje* Objetivo Ano

U.S. 11%

China 14% 25% 2015

Espanha 11% 40% 2015

Egito 32%

Australia 4% 12% 2015

Síria 12%

Israel 85% 90% 2016

Cingapura 35%

Kuwait 91%

Saudi 11% 65% 2016

India <1% 5% 2016

Global 4% 33% 2025

% reuso

Um olhar para práticas globais…

Fonte: GWI

260%

Mil

hõ

es m

3/d

ia

Escassez alavancando o reúso

Tarifas aplicadas para uso industrial:

Custo alavancando o reúso

Agências Reguladoras cobrança do uso e

aumento do custo da água Práticas de Redução

e Reúso!

Tecnologia

Economia

Legislação

Drivers para o reúso:

Comparação entre Soluções

Substitui a clarificação convencional e a filtração.

Combina as características da separação física de

uma membrana com o tratamento biológico.

Produz um efluente de alta qualidade

consistentemente.

MBR ZeeWeed® = Efluente com

Alta Qualidade Consistentemente

Qualidade do efluente alcançável

com a tecnologia ZeeWeed®

DBO < 2 mg/L

SST < 2 mg/L

NH3-N < 0.5 mg/L

TN < 3 mg/L

TP < 0.10 mg/L*

Turbidez < 0.2 NTU

SDI < 2.5

* Com a dosagem de coagulante

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Fundamentos da tecnologia

UF/MBR ZeeWeed®

Casos de Aplicação da

Tecnologia UF/MBR ZeeWeed®

na Indústria

Soluções de Engenharia com

Produtos Químicos

MF - Microfiltração

0,1 a 10 µm

Bactérias, sólidos em suspensão

UF - Ultrafiltração 0,005 a 0,05 µm

Vírus, colóides

NF - Nanofiltração

0,0005 a 0,005 µm

Dureza total, íons bivalentes,

orgânicos

OR – Osmose Reversa 0,0001 a 0,001 µm

Íons monovalentes, sólidos dissolvidos

Água Traços de sais

dissolvidos

Gases Dissolvidos (CO2;

O2)

Membrana

Tecnologia de Separação por Membranas

Membranas ZeeWeed®

• Fibra oca imersa

• Estruturadas (reforçadas)

• Permeação de fora para dentro

• Ultrafiltração UF 0,04 µm (nominal)

• Material PVDF:

Resistente a oxidantes

(500.000 ppm.h Cl2)

Faixa de pH abrangente

Filtração: pH de 5.5 a 8.5

(bioprocesso)

Limpeza: pH de 2 a 10.5

As membranas não são iguais!

Fibra

Vista microscópica da

superfície da membrana

ZeeWeed® 500d – Cassette

•Compacto

– Alta densidade = pequena projeção

– Custos energéticos baixos

•Acessível

– Fácil de remover módulos e cassetes

•Simples

– Menos conecções e válvulas = maior confiabilidade

– Menor CAPEX

Um trem de MBR típico 1. Reator biológico

2. Membranas

3. Bombas de Permeado & soprador de ar

4. Painel de controle

5. Tubulação de ar e permeado

1

2

4 3

5

Típica instalação de um cassete

ZeeWeed® 500d

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Fundamentos da tecnologia

UF/MBR ZeeWeed®

Casos de Aplicação da

Tecnologia UF/MBR ZeeWeed®

na Indústria

Soluções de Engenharia com

Produtos Químicos

Mais de 1000 Instalações ZeeWeed®

(650 MBR) em 45 países no mundo

GE Offices GE UF/MBR

Instalações GE UF/MBR

Centro de

Excelência

15 dos 22 Maiores MBRs Contratados* usam ZeeWeed®

*Agosto de 2010, em termos

de vazão diária máxima (VD

máx)

Brightwater, WA

Lusail, Catar

Cannes (Aquaviva),

França

Projeto Tecnologia Data VD média / VD

máx (L/s)

Riverside GE 2011 1.226 / 1.709 (Fase 1)

1.402 / 2.103 (Fase 2)

Brightwater, WA GE 2011 1.358/ 1.969

Qinghe, China MRC/BOW 1.733

Visalia GE 2011 788 / 1.577

Jumeirah Golf Estates, UAE GE 2010 1.308 / 1.562

North Las Vegas, NV GE 2012 1.094 / 1.531

Frederick County, MD GE 2011 656 / 1.523

Cox Creek, MD GE 2013 656 / 1.313

Yellow River, GA GE 2011 801/ 1.282

Shiyan Shengdinghe, China BOW 1.273

Cannes (Aquaviva), França GE 2013 683 / 1.221

Busan City, Coréia GE 2010 1.155

Guangzhou, China Memstar/NOVO 2010 1.155

Wenyuhe Phase II, China MRC/BOW 1.155

Wenyuhe, China Asahi/BOW 2007 1.155

Johns Creek, GA GE 2009 477/ 1.081

Awaza – Turcomenistão GE 2010 809 / 1.011

Jordan Basin WRF, UT GE 2010 608 / 914

Beixiaohe, China Siemens 2008 691 / 901

Al Ansab, Muscat, Omã Kubota 2009 613 / 901

La Moree, França GE 2012 687 / 884

Cleveland Bay, Australia GE 2007 337 / 866

Global Water Intelligence (Dez, 2010):

41,6% das plantas MBR com

capacidade > 10.000 m³/d

foram fornecidas pela GE

Water

Plantas MBR ZeeWeed® no Brasil

Mais de 10 anos de experiência com as membranas ZeeWeed® no Brasil!

Plantas MBR ZeeWeed® no Brasil

Tratamento de efluentes industriais (refinaria) – projetos inovadores e

de alta complexidade

Plantas MBR ZeeWeed® no Brasil

Primeira planta MBR para o tratamento de esgotos sanitários do

Brasil

Sistema de tratamento completo: alta qualidade da água produzida

Sumário GE Water & Process

Technologies

Contexto de aplicação da

tecnologia UF/MBR ZeeWeed®

Fundamentos da tecnologia

UF/MBR ZeeWeed®

Casos de Aplicação da

Tecnologia UF/MBR ZeeWeed®

na Indústria

Soluções de Engenharia com

Produtos Químicos

Produtos químicos GE: objetivos

Ambiente: atender regulamentação… retorno

e imagem. Melhoria na qualidade de vida

Recursos: redução do uso de água… otimização

da utilização/proteção dos ativos

Pessoas: mínimo impacto à saúde: forte filosofia

de saúde, ambiente e segurança (EHS)

Retorno: menor custo total aos clientes (savings diretos

& indiretos); favorece projetos de reuso/reciclo

Alexandre Moreira Magno

•Separação sólidos/líquidos,

quebra de emulsões e deságue

de lodos

• Bactérias e Nutrientes

• Floculantes especiais

• Prevenção e contenção

• Na água e ar

• Patentes GE, flocos mais

resistentes

Coagulantes

Floculantes

Bioaumentação

Remoção de

Metais

Controle de Espuma

Controle de Odor

Deságue de lodo

Soluções GE para Afluentes e Efluentes

Maria Trevino

WW’s PA Global

Leader

William Benner

Senior Global Product

Manager

Time global GE

Diferenças entre partículas:

Sólidos Suspensos

Sólidos Dissolvidos (sais..)

Colóides (ex: tinta, leite..) Matéria em suspensão que se mantém dispersa

devido a forças de repulsão. Não são filtráveis por

areia, papel de filtro.

São compostos presentes na água que não estão

dissolvidos e são capturados quando filtrados

(areia, papel de filtro e etc..).

São aqueles que podem ser visíveis “a olho nu” e

causam uma certa “turvação” na água (areia, lama,

insolúveis sobrenadantes..).

São aqueles que não podem ser removidos

por um processo de filtração normal (filtro

de areia, papel de filtro), como: sais de

cálcio e magnésio, cloretos, sílica,

alcalinidade, sulfatos, íons, etc.

Contaminantes usuais em WW/indústria

Remoção de Sólidos Suspensos Coagulação - Floculação

ADIÇÃO DE COAGULANTES

ADIÇÃO DE FLOCULANTES

COLÓIDES Sem

Decantação

Decantação

Lenta

Decantação

PIN FLOCS (coágulos)

FLOCOS

Grande Energia

Homogeinização

Clarificação da água de rio....

Itens que interferem diretamente na

coagulação/floculação: pH, temperatura, agitação, ponto

de dosagem, ppm adequados, velocidade e etc…

Curva de Dosagem de um Produto Orgânico em Comparação com um Misto e um Inorgânico

Uso Típico de Polímeros em

água/Peso Molecular:

10*5 => 10*7 = Floculantes

10*4 => 10*5 = Coagulantes

Possuem diferentes estruturas

químicas, pesos moleculares,

densidade de cargas (aniônicas,

catiônicas e noniônicas..), forte,

fracas, neutras...

TECNOLOGIA NOVUS

GE Betz

Previous

• Custos com polímeros reduzidos em 5%

• Teor de sólidos da torta aumentado de 21.5% para 23% (~7%)

• Produção de lodo reduzida de 251 ton/dia para 232 ton/dia (~7.6%)

• Custos de incineração reduzidos em US$50K (~7%) devido ao menor teor teor de água no lodo

Estudo de Caso

Estação de Tratamento de Efluentes Municipais

ANTES DEPOIS

Estudo de caso em Siderúrgica

Savings totais => US$ 650.000/año..

WWT Principais savings diretos em U$ • Menor custo na troca da dosagem da commodity

• Redução no custo da lama descartada/aterro e ou incineração

• Redução de água nas contralavagens de filtros

• Redução nas dosagens corretivas de alcalinizantes e ácidos

• Menores custos dos fretes dos caminhões para o aterro e de produtos

• Redução na energia elétrica, face a melhoria na eficiência nos equipamentos de

deságue e redução do uso de bombas nas retrolavagens dos filtros, agitadores

• Elevação nos ciclos de concentrações de CW, BW, implicando em menor dosagem

contingencial, menor reposição e purga

• Menor h/h operacional para operacionalização e manutenção

• Possível elevação na carga dos equipamentos de deságue

• Enfim, menor custo global

“O que se pode medir, se pode controlar e, portanto, se pode melhorar”

WWT Principais savings indiretos

• Redução nas áreas destinadas aos estoques no Almoxarifado e

Área Industrial

• Minimização do esforço físico no manuseio/ergonomia dos

operadores (EHS)

• Melhoria da Imagem da Área Industrial (limpeza e segurança)

•Produtos com menor impacto ambiental (toxidez, periculosidade

e são biodegradáveis)

• Melhor estabilidade operacional num range de pH mais

abrangente

• Minimização do risco químico no manuseio de produtos

perigosos (ácido, alcalinizantes..)

PNP - Proof Not

Promises

ROE – Return

on Environment

GE awards

Premiação de reconhecimento Mundial da GE para projetos que

economizem água, produtos e savings financeiros e reduzam os

contaminantes nos descartes dos efluentes.

Perguntas ...